Provided are: an image processing apparatus for taking into account a change over time in a blood vessel as an observation object and determining a state of a mucous membrane as an observation object, and directly and effectively assisting in diagnosis； an endoscope system； and an image processing method. An image processing apparatus (65) is provided with an image acquiring unit (81) for acquiring a plurality of endoscope images obtained by capturing images of an observation object at mutually different times through use of an endoscope (12), a blood vessel extraction unit (82) for extracting a blood vessel from the plurality of endoscope images, a blood vessel index value calculating unit (83) for calculating a blood vessel index value for each blood vessel extracted from the endoscope images, a time variation calculation unit (84) for calculating a time variation of the blood vessel index values, a determination unit (85) for determining a state of a mucous membrane as an observation object using the time variation of the blood vessel index values, and a monitor (88) for displaying the determination result of the determination unit (85).L'invention concerne : un appareil de traitement d'image pour prendre en compte un changement dans le temps dans un vaisseau sanguin comme objet d'observation, déterminer un état d'une membrane muqueuse comme objet d'observation, et assister directement et efficacement un diagnostic ； un système d'endoscope ； et un procédé de traitement d'image. Un appareil de traitement d'image (65) comprend une unité d'acquisition d'image (81) pour acquérir une pluralité d'images d'endoscope obtenues par capture d'images d'un objet d'observation à des instants mutuellement différents à l'aide d'un endoscope (12), une unité d'extraction de vaisseau sanguin (82) pour extraire un vaisseau sanguin de la pluralité d'images d'endoscope, une unité de calcul de valeur d'indice de vaisseau sanguin (83) pour calculer une valeur d'indice de vaisseau sangui
